此專利申請要求于2015年10月16日提交的韓國專利申請No.10-2015-0144898的權(quán)益，其內(nèi)容在此通過引用全部并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的各方面涉及一種背光單元、驅(qū)動該背光單元的方法、以及包括該背光單元的顯示裝置。

背景技術(shù)：

一般地，液晶顯示裝置包括在其上布置像素的顯示面板，施加柵極信號到像素的柵極驅(qū)動器，施加數(shù)據(jù)電壓到像素的數(shù)據(jù)驅(qū)動器，以及將光施加到顯示面板的背光單元。

像素響應于柵極信號接收數(shù)據(jù)電壓以及響應于數(shù)據(jù)電壓被操作。由數(shù)據(jù)電壓操作的像素控制從背光單元提供的光的透射以顯示圖像。

背光單元以調(diào)光模式操作。調(diào)光模式用于鑒于圖像的亮度來控制來自背光單元的光的量，從而降低背光單元的功率消耗。

調(diào)光模式分類為模擬調(diào)光模式和數(shù)字調(diào)光模式。數(shù)字調(diào)光模式由脈沖寬度調(diào)制(PWM)方法來執(zhí)行。當背光單元的光源是在全導通狀態(tài)時，模擬調(diào)光模式控制施加到光源的電流的量，因而控制背光單元的亮度。數(shù)字調(diào)光模式控制光源的開/關(guān)來控制背光單元的亮度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開內(nèi)容的實施例的方面針對能夠提高顯示質(zhì)量的背光單元。

本公開內(nèi)容的實施例的方面針對驅(qū)動背光單元的方法。

本公開內(nèi)容的實施例的方面針對具有該背光單元的顯示裝置。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例，提供了一種背光單元，包括：背光，被配置為生成光；背光驅(qū)動電路，被配置為在調(diào)光信號的基礎上驅(qū)動調(diào)光模式中的背光，背光驅(qū)動電路包括：第一比較器，被配置為檢測調(diào)光信號的頻率，并比較調(diào)光信號的頻率和基準頻率，以確定比較結(jié)果；驅(qū)動器，被配置為根據(jù)該比較結(jié)果，以其中控制背光的驅(qū)動電流的模擬調(diào)光模式，或通過混合模擬調(diào)光模式和在其中控制背光通狀態(tài)和關(guān)狀態(tài)的數(shù)字調(diào)光模式的混合調(diào)光模式，選擇性地驅(qū)動背光。

在一個實施例中，調(diào)光信號是脈沖寬度調(diào)制信號。

在一個實施例中，基準頻率大約為1千赫茲。

在一個實施例中，驅(qū)動器被配置為：當調(diào)光信號的頻率小于基準頻率時，以模擬調(diào)光模式驅(qū)動背光，以及當調(diào)光信號的頻率等于或大于基準頻率時，以混合調(diào)光模式驅(qū)動背光。

在一個實施例中，驅(qū)動器被配置為當調(diào)光信號的頻率等于或大于基準頻率時，根據(jù)調(diào)光信號的占空比，以模擬調(diào)光模式或數(shù)字調(diào)光模式選擇性地驅(qū)動背光。

在實施例中，驅(qū)動器被配置為當調(diào)光信號的占空比等于或大于基準占空比時，以模擬調(diào)光模式驅(qū)動背光，當調(diào)光信號的占空比小于基準占空比時，以數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動背光。

在一個實施例中，基準占空比是25％左右。

在一個實施例中，第一比較器包括：頻率檢測器，被配置為檢測調(diào)光信號的頻率；以及頻率比較器，被配置為比較調(diào)光信號的頻率和基準頻率，并輸出比較結(jié)果。

在一個實施例中，頻率比較器被配置為當調(diào)光信號的頻率小于基準頻率時，輸出第一控制信號，并且當調(diào)光信號的頻率等于或大于基準頻率時，輸出第二控制信號。

在一個實施例中，驅(qū)動器包括：占空比檢測器，被配置為響應于第二控制信號，檢測調(diào)光信號的占空比；占空比比較器，被配置為比較調(diào)光信號的占空比和基準占空比，當調(diào)光信號的占空比等于或大于基準占空比時，輸出第三控制信號，并且當調(diào)光信號的占空比小于基準占空比時，輸出第四當控制信號；第一驅(qū)動器，被配置為響應于第一和第三控制信號，在調(diào)光信號的基礎上以模擬調(diào)光模式驅(qū)動背光；以及第二驅(qū)動器，被配置響應于第四控制信號，在調(diào)光信號的基礎上以數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動背光。

在一個實施例中，頻率比較器包括被配置為存儲基準頻率的值的第一存儲器，占空比比較器包括被配置為存儲基準占空比的值的第二存儲器。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例，提供了驅(qū)動背光單元的方法，該方法包括：檢測調(diào)光信號的頻率；比較調(diào)光信號的頻率和基準頻率來確定比較結(jié)果；以及根據(jù)該比較結(jié)果，以在其中控制背光的驅(qū)動電流的模擬調(diào)光模式，或以通過混合模擬調(diào)光模式和在其中控制背光的開狀態(tài)和關(guān)狀態(tài)的數(shù)字調(diào)光模式的混合調(diào)光模式，有選擇地驅(qū)動背光。

在一個實施例中，基準頻率大約為1千赫茲。

在一個實施例中，驅(qū)動背光包括：當調(diào)光信號的頻率小于基準頻率時，在調(diào)光信號的基礎上，以模擬調(diào)光模式驅(qū)動背光；而當調(diào)光信號的頻率等于或大于基準頻率時，在調(diào)光信號的基礎上，以混合調(diào)光模式驅(qū)動背光。

在一個實施例中，以混合調(diào)光模式驅(qū)動背光包括：檢測調(diào)光信號的占空比；比較調(diào)光信號的占空比和基準占空比；根據(jù)調(diào)光信號的占空比和基準占空比的比較結(jié)果，以模擬調(diào)光模式或數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動背光。

在一個實施例中，基準占空比是25％左右。

一個實施例中，以模擬調(diào)光模式或數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動背光包括：當調(diào)光信號的占空比等于或大于基準占空比時，在調(diào)光信號的基礎上以模擬調(diào)光模式驅(qū)動背光；當占空比小于基準占空比時，在調(diào)光信號的基礎上以數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動背光。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例，提供了一種顯示裝置，包括：顯示面板；背光，被配置為提供光到顯示面板；第一比較器，被配置為檢測調(diào)光信號的頻率，并比較調(diào)光信號的頻率和基準頻率來確定比較結(jié)果；驅(qū)動器，被配置為在調(diào)光信號的基礎上，以調(diào)光模式選擇性地驅(qū)動背光，其中，驅(qū)動器被配置為基于比較結(jié)果，以在其中控制背光的驅(qū)動電流的模擬調(diào)光模式，或以通過混合模擬調(diào)光模式和在其中控制背光的開狀態(tài)和關(guān)狀態(tài)的數(shù)字調(diào)光模式的混合調(diào)光模式，驅(qū)動背光。

在一個實施例中，第一比較器包括：頻率檢測器，被配置為檢測調(diào)光信號的頻率；以及頻率比較器，被配置為比較調(diào)光信號的頻率和基準頻率，當調(diào)光信號的頻率小于基準頻率時，輸出第一控制信號，并且當頻率調(diào)光信號等于或大于基準頻率時，輸出第二控制信號。

在一個實施例中，驅(qū)動器包括：占空比檢測器，被配置為響應于第二控制信號檢測調(diào)光信號的占空比；占空比比較器，被配置為比較調(diào)光信號的占空比和基準占空比，當調(diào)光信號的占空比等于或大于基準占空比時，輸出第三控制信號，并且當調(diào)光信號的占空比小于基準占空比時，輸出第四控制信號；第一驅(qū)動器，被配置為響應于第一和第三控制信號，在調(diào)光信號的基礎上以模擬調(diào)光模式驅(qū)動背光；以及第二驅(qū)動器，被配置為響應于第四控制信號，在調(diào)光信號的基礎上以數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動背光。

根據(jù)一個或多個實施例，根據(jù)調(diào)光信號的頻率，顯示裝置以模擬調(diào)光模式或混合調(diào)光模式驅(qū)動背光，并且因此防止或減少瀑布現(xiàn)象(waterfall phenomenon)的發(fā)生。因此，提高了顯示裝置的顯示品質(zhì)。

附圖說明

通過參考下面結(jié)合附圖考慮的詳細描述，本公開內(nèi)容的上述和其他方面將成為顯而易見的：

圖1是示出了根據(jù)本公開的示例性實施例的顯示裝置的框圖；

圖2是示出了在圖1中所示的像素的等效電路圖；

圖3是示出了圖1中所示的背光驅(qū)動器和背光之間的連接關(guān)系的框圖；

圖4是示出了在圖3中所示的背光控制裝置的框圖；

圖5是示出了施加到背光控制器的調(diào)光信號以及流經(jīng)光源串的驅(qū)動電流的時序圖；

圖6A-圖6B是示出了瀑布現(xiàn)象的視圖；以及

圖7是示出了根據(jù)本公開的示例性實施例的驅(qū)動背光單元的方法的流程圖。

具體實施方式

除非另有定義，本文使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學術(shù)語)具有如本發(fā)明所屬領(lǐng)域中普通技術(shù)人員通常所理解的相同的含義。還將理解，例如那些在常用字典中定義的術(shù)語，應當被解釋為具有與它們在相關(guān)領(lǐng)域的背景中的含義一致的含義，并且不應被解釋為理想化或過于正式的意義，除非在此明確定義。

以下，將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明。

圖1是示出了根據(jù)本公開的示例性實施例的顯示裝置100的框圖。

參照圖1，顯示裝置100包括顯示面板110、時序控制器120、柵極驅(qū)動器130、數(shù)據(jù)驅(qū)動器140和背光單元BLU。

顯示面板110可以是，但不限于，包括兩個襯底和設置于兩個襯底之間的液晶層的液晶顯示面板。顯示面板110包括多個柵極線GL1至GLm、多個數(shù)據(jù)線DL1至DLn、以及多個像素PX11至PXmn。每個“m”和“n”是自然數(shù)。

柵極線GL1至GLm在第一方向DR1上延伸并連接到柵極驅(qū)動器130。數(shù)據(jù)線DL1至DLn在與第一方向DR1交叉(例如，正交于)的第二方向上DR2延伸，并連接到數(shù)據(jù)驅(qū)動器140。

像素PX11至PXmn被布置在由柵極線GL1至GLm和數(shù)據(jù)線DL1至DLn交叉而限定的交叉區(qū)域中。因此，像素PX11至PXmn布置成矩陣形式。像素PX11到PXmn連接到柵極線GL1至GLm和數(shù)據(jù)線DL1至DLn。

像素PX11到PXmn顯示紅色、綠色或藍色，但它們不應局限于此。也就是說，像素PX11至PXmn還可以顯示各種合適的顏色，例如，白色、黃色、青色、品紅色、和/或類似物。

時序控制器120以集成電路芯片的形式安裝在印刷電路板上，并連接到柵極驅(qū)動器130和數(shù)據(jù)驅(qū)動器140。時序控制器120從例如系統(tǒng)板的外部源接收圖像信號RGB和控制信號CS。

時序控制器120轉(zhuǎn)換圖像信號RGB的數(shù)據(jù)格式為適合于數(shù)據(jù)驅(qū)動器140和時序控制器120之間的接口的數(shù)據(jù)格式。時序控制器120施加具有轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)格式的圖像數(shù)據(jù)DATA到數(shù)據(jù)驅(qū)動器140。

圖像信號RGB包括紅色圖像信號、綠色圖像信號和藍色圖像信號。在其中像素PX11至PXmn包括顯示紅色的紅色像素，顯示綠色的綠色像素和顯示藍色的藍色像素的情況下，時序控制器120轉(zhuǎn)換紅色、綠色、和藍色的圖像信號的數(shù)據(jù)格式并將紅色、綠色、和藍色的圖像信號施加到數(shù)據(jù)驅(qū)動器140。

在其中像素PX11至PXmn還包括顯示白色的白色像素的情況下，時序控制器120使用紅色、綠色和藍色的圖像信號生成紅色、綠色、藍色和白色圖像信號。時序控制器120轉(zhuǎn)換紅色、綠色、藍色和白色的圖像信號的數(shù)據(jù)格式并將紅色、綠色、藍色和白色的圖像信號施加到數(shù)據(jù)驅(qū)動器140。

控制信號CS包括垂直同步信號作為幀區(qū)別信號、水平同步信號作為行區(qū)分信號、以及指示數(shù)據(jù)輸入周期的在其中輸出數(shù)據(jù)的周期內(nèi)維持在高水平的數(shù)據(jù)使能信號。

時序控制器120響應于控制信號CS生成柵極控制信號GCS和數(shù)據(jù)控制信號DCS。柵極控制信號GCS用于控制柵極驅(qū)動器130的操作時序。數(shù)據(jù)控制信號DCS是用來控制數(shù)據(jù)驅(qū)動器140的操作時序。

柵極控制信號GCS包括指示掃描開始的掃描開始信號，至少一個控制柵極導通電壓的輸出周期的時鐘信號，以及定義柵極導通電壓的持續(xù)時間的輸出使能信號。

數(shù)據(jù)控制信號DCS包括通知圖像數(shù)據(jù)DATA的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)驅(qū)動器140的開始的水平開始信號，指示將數(shù)據(jù)電壓施加到數(shù)據(jù)線DL1至DLn的負載信號，以及相對于公共電壓確定數(shù)據(jù)電壓的極性的極性控制信號。

時序控制器120分析圖像信號RGB并生成背光控制信號BCS以控制背光單元BLU的亮度。背光控制信號BCS是以調(diào)光模式驅(qū)動背光單元BLU的控制信號。

例如，在提供圖像信號RGB以顯示灰暗圖像的情況下，時序控制器120生成背光控制信號BCS以減小由背光單元BLU生成的光L的亮度。在提供圖像信號RGB以顯示明亮圖像的情況下，時序控制器120生成背光控制信號BCS以增加由背光單元BLU生成的光L的亮度。

時序控制器120施加柵極控制信號GCS到柵極驅(qū)動器130，并施加數(shù)據(jù)控制信號DCS到數(shù)據(jù)驅(qū)動器140。時序控制器120施加背光控制信號BCS到背光單元BLU。

柵極驅(qū)動器130響應于柵極控制信號GCS生成柵極信號，并順序地輸出柵極信號。柵極信號通過柵極線施加到像素PX11至PXmn。

數(shù)據(jù)驅(qū)動器140響應于數(shù)據(jù)控制信號DCS生成模擬形式(以對應于圖像數(shù)據(jù)DATA)的數(shù)據(jù)電壓，并輸出數(shù)據(jù)電壓。通過數(shù)據(jù)線DL1至DLn施加數(shù)據(jù)電壓到像素PX11至PXmn。

柵極驅(qū)動器130和數(shù)據(jù)驅(qū)動器140作為驅(qū)動芯片提供，安裝在柔性印刷電路板上，并連接到在帶載封裝(TCP)中的顯示面板110。

然而，柵極驅(qū)動器130和數(shù)據(jù)驅(qū)動器140不應該被限定于上述結(jié)構(gòu)。即，柵極驅(qū)動器130和數(shù)據(jù)驅(qū)動器140可以作為驅(qū)動芯片提供，并以玻璃上芯片(COG)方式安裝在顯示面板110上。此外，柵極驅(qū)動器130可以是基本上同時(例如，同時地)由像素PX11至PXmn的晶體管形成，并以ASG(非晶硅TFT柵極驅(qū)動電路)的形式或OSG(氧化硅TFT柵極驅(qū)動電路)的形式安裝在顯示面板110上。

背光單元BLU包括接收背光控制信號BCS的背光驅(qū)動器(例如，背光驅(qū)動電路)150，以及由背光驅(qū)動器150的控制來驅(qū)動的背光160。背光驅(qū)動器150響應于背光控制信號BCS以調(diào)光模式驅(qū)動背光160，使得背光160生成具有設定或預定亮度的光L。背光控制信號BCS包括作為脈寬調(diào)制信號的調(diào)光信號。

背光驅(qū)動器150根據(jù)調(diào)光信號的頻率，以模擬調(diào)光模式或通過混合模擬調(diào)光模式和數(shù)字調(diào)光(或PWM調(diào)光)模式而得到的混合調(diào)光模式來驅(qū)動背光160。當背光160以混合調(diào)光模式驅(qū)動的情況下，背光驅(qū)動器150以模擬調(diào)光模式或數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動背光160。

背光160包括發(fā)光二極管或冷陰極熒光燈作為發(fā)射光L的光源。光源160被設置在顯示面板110的后側(cè)，并且由背光160生成的光L被提供給顯示面板110。

顯示面板110使用來自背光160提供的光L來顯示圖像。像素PX11至PXmn響應于通過柵極線GL1至GLm所提供的柵極信號通過數(shù)據(jù)線DL1至DLn接收數(shù)據(jù)電壓。

像素PX11至PXmn顯示對應于數(shù)據(jù)電壓的灰度級，從而顯示圖像。由數(shù)據(jù)電壓操作的像素PX11至PXmn控制從背光160提供的光的透射以顯示圖像。

圖2是示出了在圖1中所示的一個像素的等效電路圖。

為了便于說明，圖2示出了連接到柵極線GLi和數(shù)據(jù)線DLj的像素PX。顯示面板110的其它像素具有和圖2中所示的像素PX的結(jié)構(gòu)和功能相同的或基本相同的結(jié)構(gòu)和功能。

參照圖2，顯示面板110包括第一襯底111、面對第一襯底111的第二襯底112、以及設置在第一襯底111和第二襯底112之間的液晶層LC。

像素PX包括連接到柵極線GLi和數(shù)據(jù)線DLj的晶體管TR、連接到晶體管TR的液晶電容器Clc、以及并聯(lián)地連接到液晶電容器Clc的存儲電容器Cst?？梢允÷源鎯﹄娙萜鰿st。

晶體管TR設置在第一襯底111上。晶體管TR包括連接到柵極線GLi的柵電極、連接到數(shù)據(jù)線DLj的源電極、以及連接到液晶電容器Clc和存儲電容器Cst的漏極電極。

液晶電容器Clc包括設置在第一襯底111的像素電極PE、設置在第二襯底112上的公共電極CE，以及設置在像素電極PE和公共電極CE之間的液晶層LC。液晶層LC用作電介質(zhì)層(例如，材料(substance))。像素電極PE連接到晶體管TR。

如圖2所示，像素電極PE具有非縫隙(non-slit)結(jié)構(gòu)，但它不應被局限于此。即，像素電極PE可以具有狹縫的結(jié)構(gòu)，包括具有十字形狀的主干部分和多個以徑向形式從主干部分延伸的枝干部分。

公共電極CE設置在第二襯底112的整個表面上，但它不應于此或由此受到限制。即，公共電極CE可以設置在第一襯底111上。在這種情況下，像素電極PE和共電極CE中的至少一個可以具有至少一個狹縫。

存儲電容器Cst包括像素電極PE、從存儲線分支的存儲電極、以及設置在像素電極PE和存儲電極之間的絕緣層。存儲線設置在第一襯底111上，并且形成在與柵線GL1至GLm相同的層上。存儲電極部分與像素電極PE重疊。

像素PX包括顯示紅色、綠色和藍色中的一個的濾色器CF。作為例子，如圖2所示，濾色器CF設置在第二襯底112上；然而，根據(jù)其它實施例，濾色器CF可以設置在第一襯底111上。

響應于通過柵極線GLi施加到其的柵極信號，晶體管TR被導通。通過該導通的晶體管TR，通過數(shù)據(jù)線DLj提供的數(shù)據(jù)電壓被施加到液晶電容器Clc的像素電極PE。公共電極CE供以(例如，被施加)公共電壓。

由于在數(shù)據(jù)電壓和公共電壓之間的電壓電平的差，在像素電極PE和公共電極CE之間生成了電場。液晶層LC的液晶分子由像素電極PE和公共電極CE之間生成的電場驅(qū)動。由電場驅(qū)動的液晶分子控制從背光160提供的光的透射，因此顯示圖像。

存儲線接收具有恒定電壓電平的存儲電壓，但它不應于此或由此受到限制。例如，存儲線可以接收公共電壓。存儲電容器Cst補償在液晶電容器Clc中充電的電壓。

圖3是示出了在圖1中所示的背光驅(qū)動器150和背光160之間的連接關(guān)系的框圖。

參照圖3，背光驅(qū)動器150包括背光控制器151和升壓電路152。背光160包括多個并聯(lián)地彼此連接的光源串(例如，多個光源極線)S1至Sk。在本示例性實施例中，k是等于或大于2的自然數(shù)。光源串S1至Sk中的每一個包括串聯(lián)地彼此連接的多個光源LS。每個光源LS可以是，但不限于，發(fā)光二極管(LED)。

升壓電路152的輸出端共同連接到光源串S1至Sk的輸入端子。升壓電路152可以包括DC/DC轉(zhuǎn)換器。升壓電路152接收輸入電壓Vin，并提升輸入電壓Vin以輸出驅(qū)動電壓Vout。

從升壓電路152輸出的驅(qū)動電壓Vout被施加到光源串S1至Sk以驅(qū)動光源串S1至Sk。在一些實施例中，驅(qū)動電壓Vout具有從約20伏到約35伏的電壓電平。

升壓電路152包括線圈L、二極管D、電容器C、以及晶體管T。線圈L包括被施加輸入電壓Vin的第一端子和連接到二極管D的陽極端子的第二端子。

晶體管T的控制端子連接到背光控制器151以接收開關(guān)信號SW。晶體管T的輸入端連接到線圈L的第二端子，并且晶體管T的輸出端子連接到接地端子。二極管D的陰極端子和電容器C的第一端子連接到升壓電路152的輸出端子，從其輸出驅(qū)動電壓Vout，并且電容器C的第二端子連接到接地端子。

響應于開關(guān)信號SW，晶體管T被導通或關(guān)斷，并且線圈L根據(jù)晶體管T的開/關(guān)操作提升輸入電壓Vin。升壓電路152響應于開關(guān)信號SW控制驅(qū)動電壓Vout的電壓電平。例如，從升壓電路152輸出的驅(qū)動電壓的電壓電平Vout可以依賴于開關(guān)信號SW的占空比而改變。

當開關(guān)信號SW的占空比減小時，從升壓電路152輸出的驅(qū)動電壓Vout的電壓電平減小。當開關(guān)信號SW的占空比增大時，從升壓電路152輸出的驅(qū)動電壓Vout的電壓電平增大。

背光控制器151連接到光源串S1至Sk的輸出端，以從光源串S1至Sk的每個接收電流值。背光控制器151在反饋到它的光源串S1至Sk中的每一個的電流值的基礎上控制開關(guān)信號SW的占空比。

背光控制器151比較反饋電流值(例如，反饋給背光控制器151的光源串S1至Sk的電流的總和)和基準值。當反饋電流值大于基準值時，背光控制器151減小開關(guān)信號SW的占空比。當反饋電流值小于基準值時，背光控制器151增大開關(guān)信號SW的占空比。

如上所述，由于控制了開關(guān)信號SW的占空比，從升壓電路152輸出的驅(qū)動電壓Vout的電壓電平根據(jù)反饋電壓的電平來控制。其結(jié)果是，背光160輸出恒定亮度的光。

背光控制器151接收背光控制信號BCS的調(diào)光信號DIM。調(diào)光信號DIM可以是，但不限于，控制各光源串S1至Sk的亮度的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號。背光控制器151響應于調(diào)光信號DIM控制背光160的光源串S1至Sk的亮度。

背光控制器151檢測調(diào)光信號DIM的頻率并比較檢測到的調(diào)光信號DIM的頻率和基準頻率。根據(jù)比較的結(jié)果，背光控制器151以模擬調(diào)光模式或混合調(diào)光模式驅(qū)動背光160。

例如，在調(diào)光信號DIM的頻率小于基準頻率的情況下，背光控制器151以模擬調(diào)光模式驅(qū)動背光160。在調(diào)光信號DIM的頻率等于或大于基準頻率的情況下，背光控制器151以混合調(diào)光模式驅(qū)動背光160。

在其中背光控制器151以混合調(diào)光模式驅(qū)動背光160的情況下，背光控制器151檢測調(diào)光信號DIM的占空比并比較所檢測到的調(diào)光信號DIM的占空比和基準占空比。根據(jù)比較結(jié)果，背光控制器151以模擬調(diào)光模式或數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動背光160。

例如，在其中調(diào)光信號DIM的占空比等于或大于基準占空比的情況下，背光控制器151以模擬調(diào)光模式驅(qū)動背光160。在調(diào)光信號DIM的占空比小于基準占空比的情況下，背光控制器151以數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動背光160。

圖4是示出了圖3中所示的背光控制器151的框圖，圖5是示出了施加到背光控制器151的調(diào)光信號和流經(jīng)光源串S1-Sk的驅(qū)動電流的時序圖。驅(qū)動電流可以表示通過光源串S1-SK的電流總和。

在圖4中所示的背光控制器151以調(diào)光模式來驅(qū)動背光160。為了便于說明，在圖5中，脈沖寬度調(diào)制信號PWM被示出為調(diào)光信號DIM，并且背光160的驅(qū)動電流示出為LED電流。

參照圖4和圖5，背光控制器151包括檢測調(diào)光信號DIM的頻率DF并比較頻率DF和基準頻率RF的比較器COM，以及根據(jù)比較結(jié)果驅(qū)動背光160的驅(qū)動器DRV。

在調(diào)光信號DIM的頻率DF小于基準頻率RF的情況下，驅(qū)動器DRV以模擬調(diào)光模式驅(qū)動背光160。在調(diào)光信號DIM的頻率DF等于或大于基準頻率RF的情況下，驅(qū)動器DRV以混合調(diào)光模式驅(qū)動背光160。

在混合調(diào)光模式中，在調(diào)光信號DIM的占空比(例如，占空比率)DRT等于或大于基準占空比(例如，基準占空比率)RD的情況下，驅(qū)動器DRV以模擬調(diào)光模式驅(qū)動背光160，并且在調(diào)光信號DIM的占空比DRT小于基準占空比RD的情況下，驅(qū)動器DRV以數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動背光160。

比較器COM包括頻率檢測器1511和頻率比較器1512。驅(qū)動器DRV包括占空比檢測器(例如，占空比檢測器)1513、占空比比較器(例如，占空比比較器)1514、第一驅(qū)動器1515、以及第二驅(qū)動器1516。

頻率檢測器1511接收背光控制信號BCS的調(diào)光信號DIM，并檢測調(diào)光信號DIM的頻率。頻率檢測器1511施加調(diào)光信號DIM的檢測到的頻率DF至頻率比較器1512。

頻率比較器1512比較從頻率檢測器1511提供的調(diào)光信號DIM的頻率DF和基準頻率RF。作為一個例子，基準頻率RF可以設定為約1千赫。頻率比較器1512包括其中存儲了基準頻率RF的值的第一存儲器M1。

根據(jù)調(diào)光信號DIM的頻率DF和基準頻率RF的比較結(jié)果，頻率比較器1512輸出彼此不同的控制信號。例如，在調(diào)光信號DIM的頻率DF小于基準頻率RF的情況下，頻率比較器1512輸出第一控制信號CS1。在調(diào)光信號DIM的頻率DF等于或大于基準頻率RF的情況下，頻率比較器1512輸出第二控制信號CS2。

頻率比較器1512施加第一控制信號CS1到第一驅(qū)動器1515，并施加第二控制信號CS2到占空比檢測器1513。

第一驅(qū)動器1515接收調(diào)光信號DIM，并響應于從頻率比較器1512提供的第一控制信號CS1，以模擬調(diào)光模式驅(qū)動背光160。例如，第一驅(qū)動器1515響應于第一控制信號CS1而被激活，并且被激活的第一驅(qū)動器1515在施加到其的調(diào)光信號DIM的基礎上以模擬調(diào)光模式驅(qū)動背光160。

如圖5所示，在調(diào)光信號DIM的頻率DF小于基準頻率RF的情況下，背光160的光源串S1至Sk處于全導通狀態(tài)，并且控制施加到背光160的光源串S1至Sk的電流的量。因此，控制背光160的亮度。

模擬調(diào)光模式是依賴于對應于調(diào)光信號DIM的脈沖寬度調(diào)制信號PWM的占空比來控制施加到光源串S1至Sk的電流的量的方法。占空比指示高期間(或?qū)ㄖ芷?與脈沖寬度調(diào)制信號PWM的一個周期的比率。例如，當占空比約為30％時，對應于最大電流Imax的約30％的電流被施加到光源串S1至Sk作為驅(qū)動電流(LED電流)。

因此，在調(diào)光信號DIM的頻率DF小于基準頻率RF的情況下，背光控制器151以模擬調(diào)光模式驅(qū)動背光160以控制背光160的亮度。

占空比檢測器1513接收調(diào)光信號DIM，并響應于從頻率比較器1512提供的第二控制信號CS2檢測調(diào)光信號DIM的占空比DTR。占空比檢測器1513將所檢測到的調(diào)光信號DIM的占空比DTR施加到占空比比較器1514。

占空比比較器1514比較從占空比檢測器1513提供的調(diào)光信號DIM的占空比DTR和基準占空比RD。作為一個例子，基準占空比RD可被設定為調(diào)光信號DIM的周期的約25％。占空比比較器1514包括其中存儲基準占空比RD的第二存儲器M2。

占空比比較器1514根據(jù)調(diào)光信號DIM的占空比DTR和基準占空比RD的比較結(jié)果輸出相互不同的控制信號。例如，在調(diào)光信號DIM的占空比DTR等于或大于基準占空比RD的情況下，占空比比較器1514輸出第三控制信號CS3。在調(diào)光信號DIM的占空比DTR小于基準占空比RD的情況下，占空比比較器1514輸出第四控制信號CS4。

占空比比較器1514施加第三控制信號CS3至第一驅(qū)動器1515，并施加第四控制信號CS4到第二驅(qū)動器1516。

第一驅(qū)動器1515接收調(diào)光信號DIM，并響應于從占空比比較器1514提供的第三控制信號CS3以模擬調(diào)光模式來驅(qū)動背光160。其中第一驅(qū)動器1515響應于第三控制信號CS3控制背光160的操作與其中第一驅(qū)動器1515響應于第一控制信號CS1控制背光160的操作所大致相同。

如圖5所示，在調(diào)光信號DIM的頻率DF等于或大于基準頻率RF并且調(diào)光信號DIM的占空比DTR等于或大于基準占空比RD的情況下，光源串S1至Sk保持在全導通狀態(tài)并且控制施加到光源串S1至Sk的電流的量，從而控制背光160的亮度。

第二驅(qū)動器1516接收調(diào)光信號DIM，并響應于從占空比比較器1514提供的第四控制信號CS4以數(shù)字調(diào)光模式來驅(qū)動背光160。例如，第二驅(qū)動器1516響應于第四控制信號CS4被激活，并且該激活的第二驅(qū)動器1516在施加到其的調(diào)光信號DIM的基礎上以數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動背光160。

如圖5所示，在調(diào)光信號DIM的頻率DF等于或大于基準頻率RF并且調(diào)光信號DIM的占空比DTR小于基準占空比RD的情況下，控制背光160的光源串S1至Sk的開/關(guān)操作，從而控制背光160的亮度。

數(shù)字調(diào)光模式是其中在對應于調(diào)光信號DIM的脈沖寬度調(diào)制信號PWM的高電平期間，導通光源串S1至Sk的方法。例如，在占空比為30％左右的情況下，光源串S1至Sk在對應于調(diào)光信號DIM的一個周期的大約30％的期間導通。

因此，在調(diào)光信號DIM的頻率DF等于或大于基準頻率RF的情況下，背光控制器151以混合調(diào)光模式驅(qū)動背光160來控制背光160的亮度。

在其中背光160的亮度隨著調(diào)光信號DIM的占空比DTR線性地成比例地增加的情況下，背光160的亮度可被精確地控制。在模擬調(diào)光模式中，在調(diào)光信號DIM的占空比DTR為低的情況下，背光160的亮度不呈線性增加。因此，模擬調(diào)光模式具有在其中在模擬調(diào)光模式中以低灰度等級難以控制亮度的缺點。

例如，在模擬調(diào)光模式中，在調(diào)光信號DIM的占空比DTR小于基準占空比RD的情況下，背光160的亮度可以不隨著調(diào)光信號DIM的占空比DTR線性成比例地增加。在模擬調(diào)光模式中，在調(diào)光信號DIM的占空比DTR等于或大于基準占空比RD情況下，背光160的亮度可以隨著調(diào)光信號DIM的占空比DTR線性成比例地增加。

在數(shù)字調(diào)光模式中，背光160的亮度隨著調(diào)光信號DIM的占空比DTR線性地成比例地增加。因此，數(shù)字調(diào)光模式可以精確地控制背光160的亮度。

在本示例性實施例中，在調(diào)光信號DIM的頻率DF等于或大于基準頻率RF并且調(diào)光信號DIM的占空比DTR小于基準占空比RF的情況下，背光160以數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動，從而背光160的亮度被精確控制。

在背光160以數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動的情況下，可能會出現(xiàn)瀑布現(xiàn)象。即使背光160以數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動，在調(diào)光信號DIM具有等于或大于基準頻率RF的高頻率的情況下，可能不會察覺瀑布現(xiàn)象。但是，在背光160以數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動，且調(diào)光信號DIM具有小于基準頻率RF的低頻率的情況下，可能察覺到瀑布現(xiàn)象。將在下面進一步詳細說明瀑布現(xiàn)象。

圖6A和圖6B是示出了瀑布現(xiàn)象的視圖。

在下文中，在圖6A和圖6B中示出的顯示面板210和比較背光260分別被稱為比較顯示面板210和比較背光260。

參照圖6A和圖6B，比較背光260可以在調(diào)光模式驅(qū)動，而不考慮調(diào)光信號的頻率。

比較顯示面板210的操作頻率可以定義為幀頻率FRM并且可大約為60赫茲。在幀頻率FRM是約60赫茲的情況下，圖像信號每秒六十次施加到比較顯示面板210。

在其中調(diào)光信號的頻率DF是約120赫茲并且比較背光260以數(shù)字調(diào)光模式驅(qū)動的情況下，比較背光260每秒導通120次。因此，在比較顯示面板210顯示圖像一次的情況下，比較背光260導通兩次。

如圖6A所示，在被布置在對應于比較顯示面板210的一半的第一區(qū)域A1的像素PX使用數(shù)據(jù)電壓充電的情況下，比較背光260被導通，并提供光給比較顯示面板210。

如圖6B所示，在被布置在對應于比較顯示面板210的另一半的第二區(qū)域A2的像素PX使用數(shù)據(jù)電壓充電的情況下，比較背光260被再次導通，并提供光給比較顯示面板210。在這種情況下，發(fā)生第一和第二區(qū)域A1和A2之間的亮度差，并且可以感知在第一和第二區(qū)域A1和A2之間的邊界線BL。

在上述的描述中，已經(jīng)在其中頻率FRM比調(diào)光信號的頻率DF大兩倍的情況下描述了比較顯示面板210的操作，但調(diào)光信號的頻率DF也可以適當變化。在其中調(diào)光信號的頻率DF變化的情況下，邊界線BL的數(shù)量和邊界線BL的位置變得每一幀不同，并且作為結(jié)果，其中邊界線BL上下移動的瀑布現(xiàn)象有可能發(fā)生。

在本示例性實施例中，在調(diào)光信號DIM的頻率DF小于基準頻率RF的情況下，背光160以模擬調(diào)光模式驅(qū)動。因為背光160的光源串S1至Sk在模擬調(diào)光模式期間保持在全導通的狀態(tài)，所以不會發(fā)生瀑布現(xiàn)象。

因此，由于背光單元BLU和包括該背光單元BLU顯示裝置100根據(jù)調(diào)光信號DIM的頻率DF以模擬調(diào)光模式或混合調(diào)光模式驅(qū)動背光160，可以防止發(fā)生瀑布現(xiàn)象。因此，可以改進顯示裝置100的顯示質(zhì)量。

圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的驅(qū)動背光單元BLU的方法的流程圖。

參考圖7，檢測(S110)調(diào)光信號DIM的頻率DF以調(diào)光模式驅(qū)動背光160。然后，比較所檢測到的調(diào)光信號DIM的頻率DF與基準頻率RF(S120)。例如，在操作S120中檢查調(diào)光信號DIM的頻率DF是否小于基準頻率RF。

在其中調(diào)光信號DIM的頻率DF小于基準頻率RF的情況下，以模擬調(diào)光模式(S130)驅(qū)動背光160。在調(diào)光信號DIM的頻率DF等于或大于基準頻率RF的情況下，檢測調(diào)光信號DIM的占空比DTR(S140)。

比較所檢測的調(diào)光信號DIM的占空比DTR和基準占空比RD(S150)。例如，在操作S150中檢查調(diào)光信號DIM的占空比DTR是否等于或大于基準占空比RD。

在其中調(diào)光信號DIM的占空比DTR等于或大于基準占空比RD的情況下，以模擬調(diào)光模式(S130)驅(qū)動背光160。在調(diào)光信號DIM的占空比DTR小于基準占空比RD的情況下，以數(shù)字調(diào)光模式(S160)驅(qū)動背光160。因此，當調(diào)光信號DIM的頻率DF等于或大于基準頻率RF時，以混合調(diào)光模式驅(qū)動背光160。

提供由背光160生成的光到顯示面板110，并且顯示面板110使用從背光160提供的光來顯示圖像。

通過應用根據(jù)本示例性實施例的背光單元BLU的驅(qū)動方法，背光160根據(jù)調(diào)光信號DIM的頻率DF以模擬調(diào)光模式或混合調(diào)光模式驅(qū)動，并且因此防止瀑布發(fā)生、或降低瀑布發(fā)生。因此，顯示面板110的顯示質(zhì)量可以得到改進。

應該理解的是，雖然，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用來描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應該受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語用來區(qū)分開一個元件、組件、區(qū)域、層或部分和另一元件、組件、區(qū)域、層或部分。因此，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分，而不脫離本發(fā)明概念的精神和范圍。

此外，也將理解的是，當層被稱為在兩個層“之間”時，它可以是這兩個層之間的唯一的層，或者也可以存在一個或多個中間層。

本文所用的術(shù)語僅用于描述具體實施例的目的，而并非意在限制本發(fā)明的概念。如本文中所使用的，單數(shù)形式“一”和“一個”意在包括復數(shù)形式，除非上下文清楚地另外指明。還將理解，在本說明書中使用時，術(shù)語“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”指定所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、和/或組件的存在，但不排除存在或附加一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。如本文中所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)聯(lián)的所列的項目的任意組合和所有組合。當出現(xiàn)在元素的列表之后時，諸如“中的至少一個”的表述修飾元素的整個列表，并且不修飾列表中的單個元素。另外，當描述發(fā)明構(gòu)思的實施例時，“可以”的使用用于指示“本發(fā)明的概念的一個或多個實施例”。此外，術(shù)語“示例性”意指示例或說明性的。

如本文所使用的，術(shù)語“基本上”、“大約”和類似的術(shù)語用作近似的術(shù)語，而不是作為程度術(shù)語，并且意圖說明本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所承認的測量或計算的值中必定存在的變化。

如本文所使用的，術(shù)語“使用”、“使用了”和“被使用”可以認為分別與術(shù)語“利用”、“利用了”和“被利用”同義。

根據(jù)在此描述的本發(fā)明的實施例，諸如時序控制器、柵極驅(qū)動器、數(shù)據(jù)驅(qū)動器和背光驅(qū)動器的顯示裝置和/或任何其它相關(guān)的設備或組件可以利用任何適合的硬件、固件(例如，專用集成電路)、軟件、或軟件、固件和硬件的適當組合實現(xiàn)。例如，顯示裝置的各種組件可在一個集成電路(IC)芯片或在分離的IC芯片上形成。此外，顯示裝置的各種組件可以在柔性印刷電路膜、帶載封裝(TCP)、印刷電路板(PCB)上實現(xiàn)或在同一襯底上形成。此外，顯示裝置的各個組件可以是在一個或多個計算裝置上，在一個或多個處理器上運行的進程或線程，其執(zhí)行計算機程序指令并和其他系統(tǒng)組件進行交互，以用于執(zhí)行本文所描述的各種功能。計算機程序指令可以存儲在使用諸如，例如隨機存取存儲器(RAM)的標準存儲裝置而實現(xiàn)在計算裝備中的存儲器。計算機程序指令還可以存儲在其他的非臨時性計算機可讀介質(zhì)中，諸如，例如，CD-ROM、閃存驅(qū)動、或類似物。此外，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應該認識到，各種計算裝置的功能可以被組合或集成到單個計算裝置中，或特定計算裝置的功能可以分散到一個或多個其他計算裝置而不背離本發(fā)明的示例性實施例的范圍。

盡管已經(jīng)描述本發(fā)明的示范實施例，但應理解的是，本發(fā)明不應限于這些示例性實施例，而是，由本領(lǐng)域的一個普通技術(shù)人員可以做出各種合適的改變和修改，而仍在由所附的權(quán)利要求及其等同物所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。